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Mitose: Ablauf, Phasen und Bedeutung einfach erklärt
Die Mitose ist die Teilung eines Zellkerns. Dabei wird das zuvor verdoppelte Erbgut so verteilt, dass zwei genetisch identische Zellkerne mit demselben Chromosomensatz entstehen. Anschließend teilt die Cytokinese das Zellplasma und trennt die Zelle in zwei Tochterzellen.
Auf dieser Seite lernst du, wie die Mitose vorbereitet wird, was in ihren Phasen geschieht und wie du sie von Cytokinese und Meiose unterscheidest.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Was vor der Mitose geschehen muss
Wie können zwei neue Zellkerne dieselbe Erbinformation erhalten? Die Zelle muss ihr Erbgut zuerst verdoppeln. Das geschieht nicht während der Mitose, sondern vorher in der Interphase.
Interphase
Die Interphase liegt zwischen zwei Mitosen. In ihr wächst die Zelle, verdoppelt ihr Erbgut und bereitet die nächste Kernteilung vor.
Die Interphase lässt sich in drei Abschnitte gliedern:
- G1-Phase: Die Zelle wächst und bildet Zellbestandteile sowie Proteine.
- S-Phase: Die DNA wird verdoppelt. Aus einem Ein-Chromatid-Chromosom entsteht ein Zwei-Chromatid-Chromosom.
- G2-Phase: Die Zelle wächst weiter und beendet die Vorbereitung auf die Teilung.
Die beiden identischen Hälften eines verdoppelten Chromosoms heißen Schwesterchromatiden. Sie sind am Centromer miteinander verbunden.
Erst verdoppeln, dann verteilen: Die DNA-Verdopplung findet in der S-Phase statt, die Trennung der Schwesterchromatiden während der Mitose.
Wie die Mitose in vier Kernphasen abläuft
Der gemeinsame Grundablauf besteht aus Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase. Die Anfangsbuchstaben ergeben P–M–A–T.
Prophase: verpacken und vorbereiten
Das lockere Chromatin verdichtet sich. Dadurch werden einzelne Zwei-Chromatid-Chromosomen sichtbar und transportfähig. Die Kernhülle und das Kernkörperchen lösen sich auf, während sich der Spindelapparat bildet.
Manche Darstellungen trennen das vollständige Auflösen der Kernhülle als eigene Prometaphase ab. Deshalb findest du je nach Modell vier oder fünf Mitosephasen. Der biologische Ablauf bleibt derselbe.
Metaphase: in der Mitte anordnen
Die Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an. Das ist die gedachte Ebene in der Zellmitte zwischen den beiden Spindelpolen. Spindelfasern sind mit den Chromosomen am Centromer verbunden.
Anaphase: Schwesterchromatiden trennen
Die Verbindung am Centromer wird getrennt. Die Spindelfasern ziehen die Schwesterchromatiden zu entgegengesetzten Zellpolen. Nach der Trennung gilt jede Chromatide als eigenes Tochterchromosom.
Telophase: zwei Zellkerne bilden
An beiden Polen entstehen neue Kernhüllen. Der Spindelapparat wird abgebaut und die Chromosomen lockern sich wieder zu Chromatin. Damit sind zwei neue Zellkerne entstanden.
Betrachte ein verdoppeltes Chromosom mit zwei identischen Schwesterchromatiden:
- In der Prophase wird es kompakt und sichtbar.
- In der Metaphase liegt es in der Zellmitte.
- In der Anaphase gelangt je eine Schwesterchromatide zu einem der beiden Pole.
- In der Telophase wird an jedem Pol ein neuer Zellkern gebildet.
Da die Schwesterchromatiden identische DNA enthalten, erhalten beide neuen Zellkerne dieselbe Erbinformation.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
In der werden die Chromosomen kompakt. In der ordnen sie sich in der Zellmitte an. Die Schwesterchromatiden werden in der getrennt. Neue Kernhüllen entstehen in der .
Warum Mitose und Cytokinese nicht dasselbe sind
Nach der Telophase sind zwei Zellkerne vorhanden. Die Zelle als Ganzes ist damit jedoch noch nicht vollständig geteilt.
Cytokinese
Die Cytokinese ist die Teilung des Zellplasmas. Sie trennt die Mutterzelle räumlich in zwei Tochterzellen und folgt auf die Mitose oder beginnt bereits gegen deren Ende.
Bei Tierzellen schnürt sich die Zellmembran ein und bildet eine Teilungsfurche. Bei Pflanzenzellen entstehen zwischen den beiden Zellbereichen neue Zellmembranen und eine neue Zellwand.
Die genaue Abgrenzung wird in Schulbüchern unterschiedlich dargestellt: Manche rechnen die Cytokinese zur Telophase oder zur M-Phase. Für das Verständnis ist diese Unterscheidung entscheidend:
- Mitose: Teilung des Zellkerns und Verteilung der Chromosomen
- Cytokinese: Teilung des Zellplasmas und räumliche Trennung der Tochterzellen
Wozu Mitose gebraucht wird
Mitose und anschließende Cytokinese erhöhen die Zahl genetisch gleicher Zellen. Das ermöglicht mehrere biologische Vorgänge:
- Wachstum: Aus einer Zelle können durch wiederholte Teilungen viele Zellen entstehen.
- Entwicklung: Aus einer befruchteten Eizelle entwickelt sich durch zahlreiche Zellteilungen ein vielzelliger Organismus.
- Gewebeerneuerung: Abgenutzte oder abgestorbene Zellen können ersetzt werden.
- Regeneration: Bei der Wundheilung entstehen neue Zellen, die beschädigtes Gewebe ergänzen.
- Ungeschlechtliche Fortpflanzung: Manche Eukaryoten erzeugen Nachkommen durch Zellteilung.
Mitose findet bei Eukaryoten, also Lebewesen mit Zellen und Zellkern, statt. Bakterien besitzen keinen Zellkern und teilen sich daher nicht durch Mitose.
Bei einem Schnitt in der Haut gehen Zellen verloren oder werden beschädigt. Benachbarte teilungsfähige Zellen durchlaufen den Zellzyklus. Durch Mitose entstehen neue Zellkerne; durch Cytokinese entstehen neue Zellen. Wiederholte Teilungen helfen dabei, das Gewebe zu erneuern.
Mitose und Meiose sicher unterscheiden
Beide Vorgänge verteilen Chromosomen, erfüllen aber verschiedene Aufgaben.
| Merkmal | Mitose | Meiose |
|---|---|---|
| Hauptaufgabe | Wachstum, Entwicklung und Erneuerung | Bildung von Keimzellen |
| Zahl der Teilungen | eine | zwei |
| Ergebnis | zwei genetisch identische Zellen | vier genetisch unterschiedliche Zellen |
| Chromosomensatz | bleibt erhalten | wird halbiert |
Bei der Mitose werden Schwesterchromatiden so verteilt, dass beide Tochterzellen denselben Chromosomensatz wie die Ausgangszelle erhalten. Bei der Meiose entstehen dagegen Keimzellen mit halbiertem Chromosomensatz. Die genaueren Vorgänge der Meiose gehören in einen eigenen Lernweg.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Mitose
- Vorbereitung: Wachstum und DNA-Verdopplung in der Interphase
- Prophase: Chromosomen werden kompakt, Spindelapparat entsteht
- Metaphase: Chromosomen liegen in der Äquatorialebene
- Anaphase: Schwesterchromatiden wandern zu entgegengesetzten Polen
- Telophase: Zwei neue Zellkerne entstehen
- Cytokinese: Das Zellplasma wird auf zwei Tochterzellen verteilt
- Bedeutung: Wachstum, Entwicklung und Gewebeerneuerung
- Ergebnis: Genetisch identische Zellen mit erhaltenem Chromosomensatz
Abschluss-Check
Wenn du den Ablauf erklären kannst, ohne nur die Phasennamen aufzusagen, hast du die Kernidee verstanden: Die Mitose verteilt zwei identische DNA-Kopien geordnet auf zwei neue Zellkerne.